研究人员揭示了基因相同的水蚤如何发育成不同的性别

水蚤是微小的甲壳类动物，或称“水蚤”，对环境的适应能力极强。这是由于它们显着的表型可塑性，即尽管它们的基因组成保持不变，但它们仍能够改变其形式或行为。即使雄性和雌性水蚤的基因也是相同的。

现在，大阪大学的一个研究小组通过结合两种不同的RNA测序技术揭示了某些基因在雄性和雌性水蚤中产生不同版本或同种型的蛋白质，从而阐明了这一现象。

表型可塑性允许单个基因组产生不同的“表型”，这意味着水蚤可以在生理上适应水盐度、温度、捕食者的存在等的变化。

这篇题为“孤雌甲壳动物大型水蚤雄性和雌性胚胎之间基因异构体的识别及其转换事件”的文章发表在《科学报告》上。

一种称为 RNA 的分子是在称为转录的过程中由基因产生的，该过程为细胞机器提供指令以生成相应的蛋白质。转录后 RNA 的变化可能会导致单个基因产生多种异构体或略有不同的 RNA 分子。

这种亚型变体很难研究，因为大多数 RNA 测序技术只能读取非常短的 RNA 分子片段，然后依靠计算技术将序列重新拼凑在一起。这意味着不同异构体的细节会丢失。

然而，在一种新颖的方法中，该团队首先使用一种名为 Iso-Seq 的新型长读长 RNA 测序方法来精确识别一种名为 Daphnia magna 的物种中存在的所有不同异构体，然后缩小雄性之间发生的异构体的特定转换范围女性则使用高度准确的短读长 RNA 序列。

“仅靠短读长测序无法揭示这些信息，”第一作者 Yasuhiko Kato 解释道。 “这种新颖的方法结合了长读长和短读长测序，揭示了水蚤转录以前未知的细微差别。”

资深作者 Hajime Watanabe 补充道：“我们发现了能够以性别依赖性方式改变特定亚型表达的基因。” “这提供了对水蚤独特表型可塑性背后的生物机制的深入了解。”

这项研究揭示了水蚤(一种生态上重要的物种)性别二态性的分子基础，并为了解环境条件如何决定该物种的性别提供了工具。因此，这些发现为甲壳类水产养殖的进一步发展开辟了道路。